【正文】 電子鎖 的發(fā)展背景，單總線的原理以及現(xiàn)在國(guó)內(nèi)外的 iButton 電子鎖的發(fā)展現(xiàn)狀。 摘 要 近 年來(lái)，美國(guó)的達(dá)拉斯半導(dǎo)體公司（ DALLAS SEMICONDUCTOR）推出了一項(xiàng)特有的單總線（ 1Wire Bus）技術(shù)，它采用單根信號(hào)線，既可傳輸時(shí)鐘，又能傳輸數(shù)據(jù)，而且數(shù)據(jù)傳輸是雙向的，因而這種單總線技術(shù)具有線路簡(jiǎn)單，硬件開(kāi)銷少，成本低廉，便于總線擴(kuò)展和維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)。 本文 設(shè)計(jì) 了一種 基于 ATMega16 單片機(jī) 和 iButton 的電子鎖 的 控制器 ，從硬件和軟件兩方面闡述了 ATMega16 單片機(jī)對(duì) iButton 電子鎖進(jìn)行控制的設(shè)計(jì)方法。 其次，介紹了 基于 ATMega16 和 iButton 的電子鎖控制器的硬件設(shè)計(jì)。 最 后，進(jìn)行了系統(tǒng)的仿真和測(cè)試。 關(guān)鍵詞： 單總線 ,IButton,ATMega16 注：本設(shè)計(jì)題目來(lái)源 于教師的企業(yè)科研項(xiàng)目，項(xiàng)目編號(hào)為： 1920 Abstract In recent days, an American pany named Dallas Semiconductor had launched the unique 1Wire Bus Technology, which could transfer the clock signal and data simultaneously. One signal wire is its tool, and the transmission of it prises a bidirectional way. Owing to the special design, the 1Wire Bus Technology operates with simple lines, low hardware expenses and costs, being available to expand the bus circuit and implement maintenance. This paper designs a controller based on the ATMega16 microcontroller and iButton electronic lock, expounding how to control the iButton electronic lock by ATMega16 microcontroller from both the software’s and hardware’s sides. At first, the development of the iButton electronic lock based on 1Wire bus is introduced, acpanying the principle of 1Wire Bus and the current condition of iButton electronic lock. Second, the hardware design of the controller based on ATMega16 and iButton is introduced. Third, the software design of the system is presented, including a simulative software of iButton. Finally, the simulation and the test of the system are carried out. The results show that the ATMega16 microcontroller is able to conduct various controls on iButton, which eventually implies the eligibility of the designed electronic controller Key words: 1Wire Bus, iButton, ATMega16 目 錄 1 緒 論 ........................................................................................................................ 1 題目背景及目的 .............................................................................................. 1 國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 .............................................................................................. 2 單總線技術(shù) ............................................................................................... 3 多密鑰 iButtonDS1991 ........................................................................... 4 論文的主要內(nèi)容 .............................................................................................. 6 2 系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) ............................................................................................................ 7 開(kāi)發(fā)環(huán)境介紹 — Proteus .................................................................................. 7 AVR 單片機(jī)簡(jiǎn)介 ............................................................................................. 8 系統(tǒng)硬件電路構(gòu)成 .......................................................................................... 9 系統(tǒng)主控制器 ......................................................................................... 10 系統(tǒng)顯示器 ............................................................................................. 11 系統(tǒng)單總線接線 ..................................................................................... 11 系統(tǒng) iButton 模擬器 ............................................................................... 12 系統(tǒng)控制鍵盤(pán) ......................................................................................... 13 3 軟件設(shè)計(jì) ...................................................................................................................... 15 主控制器設(shè)計(jì) ................................................................................................ 15 LCD 顯示器模塊設(shè)計(jì) ............................................................................ 16 總線基本操作模塊 ................................................................................. 20 總線主要功能模塊 ................................................................................. 23 iButton 模擬器設(shè)計(jì) ....................................................................................... 26 模擬器總線基本操作模塊 ..................................................................... 27 模擬器主要功能模塊 ............................................................................. 28 4 系統(tǒng)的仿 真 .................................................................................................................. 31 主控制器 ROM 操作仿真 ............................................................................. 31 主控制器存儲(chǔ)器操作仿真 ............................................................................ 32 結(jié) 論 ............................................................................................................................. 34 參 考 文 獻(xiàn) ................................................................................................................. 35 致 謝 ............................................................................................................................. 36 1 1 緒 論 題目背景及目的 門(mén)禁系統(tǒng) [1]發(fā)展到今天，舊式的機(jī)械門(mén)鎖已逐步加上電子的成分，電子門(mén)鎖已開(kāi)始廣泛地在一些機(jī)密單位、高級(jí)賓館及宅區(qū)得到使用。 iButton 是 Information Button 的簡(jiǎn)稱，它是一種能夠授權(quán)給持有它的人的一種電子元件，每一顆 iButton 內(nèi)的存儲(chǔ)器是記錄著一組獨(dú)一無(wú)二的識(shí)別碼（有 64 位二進(jìn)制碼組成） [3]，當(dāng) iButton 接觸到門(mén)鎖的藍(lán)點(diǎn)接收器時(shí)，識(shí)別碼便會(huì)被讀出。除用它可加一個(gè)把做成鑰匙外，還可以做在戒指上、或裝在皮夾上等，使用十分方便。除此之外，系統(tǒng)管理員還可以指定哪扇門(mén)，何時(shí)，由誰(shuí)能夠打開(kāi)。 iButton 利用單總線技術(shù)來(lái)與外界溝通，數(shù)字化單總線技術(shù) [4] 是 Dallas 獨(dú)特的單線傳輸協(xié)定。因 MicroLAN 具有 multidrop 的功能，數(shù)個(gè)鎖可同時(shí)連到 Host PC，由 Host PC 監(jiān)控。在 online 模式下，各個(gè)鎖皆能夠快速更新資料庫(kù)，而相對(duì)應(yīng)的分散式管理則意味著使用者能立即得到回 應(yīng)。 iButton 電子鎖以其靈活方便的操作方式和極強(qiáng)的保密性能被廣泛地利用于門(mén) 2 鎖、車庫(kù)鎖、電梯控制、汽車防盜等領(lǐng)域 [4]，必將成為新一代電子鎖中的佼佼者。 國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 iButton 是基于 1Wire 總線技術(shù)發(fā)展起來(lái)的， 1Wire 總線與目前多數(shù)標(biāo)準(zhǔn)串行數(shù)據(jù)通信方式如 SPI/I2C/MICROWIRE 不同，采用單根信號(hào)線，既傳輸時(shí)鐘又傳輸數(shù)據(jù)，同時(shí)還為從機(jī) （ Slave） 提供寄生電源，數(shù)據(jù)傳輸是雙向半工的?；谝陨系膬?yōu)點(diǎn)，國(guó)內(nèi)外對(duì) 1Wire 總線的開(kāi)發(fā)已經(jīng)十分廣泛 。 美國(guó)達(dá)拉斯半導(dǎo)體公司 （ Dallas Semiconductor Corporation） 在 99 年推出的 1種智能化